package leetcode.Hot100;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;

/**
 * @author Cheng Jun
 * Description: 你这个学期必须选修 numCourses 门课程，记为 0 到 numCourses - 1 。
 * <p>
 * 在选修某些课程之前需要一些先修课程。 先修课程按数组  prerequisites 给出，其中 prerequisites[i] = [ai, bi] ，表示如果要学习课程 ai 则必须先学习课程 bi 。
 * <p>
 * 例如，先修课程对 [0, 1] 表示：想要学习课程 0 ，你需要先完成课程 1 。
 * 请你判断是否可能完成所有课程的学习？如果可以，返回 true ；否则，返回 false 。
 * 1 <= numCourses <= 105
 * 0 <= prerequisites.length <= 5000
 * prerequisites[i].length == 2
 * 0 <= ai, bi < numCourses
 * prerequisites[i] 中的所有课程对 互不相同
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/course-schedule
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 * @version 1.0
 * @date 2021/12/8 13:38
 */
public class canFinish {

    public static void main(String[] args) {
        canFinish(3, new int[][]{new int[]{0, 1}, new int[]{1, 2}, new int[]{0, 2}});
    }

    // 判断有向图中是否存在环
    static boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        // 对应课程的入度，就是课程的直接前驱课程的个数
        // 对应例子 [2,1,0], 第0门课程的入度为2，第1门课程的入度为1，第2门课程的入度为0
        int[] indegrees = new int[numCourses];
        // 对应课程的 直接后继课程。当某个课程学习完，取出该课程的直接后继课程，再把这些后继课程的入库都 减1
        List<List<Integer>> adjacency = new ArrayList<>();
        // 课程的入库为0，就进入队列等待学习
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        // 初始化 adjacency 中的 list
        for (int i = 0; i < numCourses; i++)
            adjacency.add(new ArrayList<>());
        for (int[] cp : prerequisites) {
            // 获取课程入度数组
            indegrees[cp[0]]++;
            // 获取课程的直接后继课程
            adjacency.get(cp[1]).add(cp[0]);
        }
        // 入度为0，就进入deque等待学习
        for (int i = 0; i < numCourses; i++)
            if (indegrees[i] == 0) queue.add(i);
        // BFS 广度优先遍历
        while (!queue.isEmpty()) {
            int pre = queue.poll();
            // 课程数量 减1
            numCourses--;
            for (int cur : adjacency.get(pre))
                // 该直接后继课程的入度 减1，如果减1后，入度为0，同样进入队列等待学习
                if (--indegrees[cur] == 0) queue.add(cur);
        }
        // 全部学习完成
        return numCourses == 0;
    }
}
